Kas yra silpna sąveika fizikos?

Silpna sąveika - tai viena iš keturių pagrindinių jėgų, kurios valdo visą reikalą visatoje. Kitus tris - gravitacija, elektromagnetizmas, ir stiprus sąveika. Nors kitos jėgos laikyti dalykų kartu, silpna jėga vaidina svarbų vaidmenį jų sunaikinimo.

Silpna sąveika yra stipresnė sunkumą, tačiau ji veikia tik labai trumpais atstumais. Jėga veikia ant Elementarioji lygiu ir vaidina lemiamą vaidmenį užtikrinant žvaigždžių energiją ir sukurti elementus. Ji taip pat atsakinga už didžiąją dalį gamtinių spinduliuotės visatoje.

Ferma teorija

Italų fizikas Enrico Fermi 1933, sukūrė teoriją, paaiškinančią tą beta skilimas - Dėl konvertavimo neutronas į protoną ir elektronų poslinkis, dažnai vadinama šiame kontekste, beta dalelės procesą. Jis apibrėžiamas naujo tipo energijos, vadinamasis silpna sąveika, kuri buvo atsakinga už žlugimo, pagrindinio proceso transformacijos neutronas į protoną, elektroną ir neutrinų, kurie vėliau buvo įvardytas kaip antineutrinos.

Fermi iš pradžių prielaida, kad ten buvo nulis ir sankabos atstumas. Dvi dalelės buvo Ribojasi priversti apdirbtas. Nes ji tapo aišku, kad silpnas sąveika iš tikrųjų yra traukos jėga, kuri pasireiškia per labai trumpą atstumą, lygus 0,1% protonų skersmens.

elektrosilpnojoje jėga

Radioaktyviojo skilimo ir silpna jėga yra apie 100 000 kartų mažesnis nei elektromagnetinio. Tačiau dabar žinoma, kad ji yra viduje elektromagnetinis, ir šių dviejų skirtingų reiškinių yra manoma, kad atstovauja vieną elektrosilpnojoje jėgos pasireiškimas. Tai patvirtina tas faktas, kad jie ateina kartu energijos daugiau nei 100 GeV.

Kartais sakoma, kad silpnas sąveika pasireiškia molekulių irimo. Tačiau mezhmolekulrnye pajėgos yra elektrostatinės prigimties. Jie atrado Van der Valso ir turėti savo pavadinimą.

Standartinis modelis

Silpna sąveika fizikos yra dalis standartinio modelio - elementariųjų dalelių teorija, kuri apibūdina esminę struktūrą klausimu, naudojant elegantiškas lygtis. Pagal šį modelį elementarios dalelės m. E. Tai negali būti skirstomi į mažesnes dalis, yra statybiniai blokai visatoje.

Viena iš tokių dalelių yra varškės. Mokslininkai nereiškia kažką mažesnio egzistavimą, tačiau jie vis dar ieško. Yra 6 rūšių ar veislių kvarkų. Įdėti juos į tam didėjant masei:

• viršutinė;
• mažesnis;
• šalis;
• žavi;
• miela;
• tiesa.

Įvairių kombinacijų, jie sudaro platų tipų subatominių dalelių. Pavyzdžiui, protonų ir neutronų - didelių dalelių atomo branduolio - varškės susideda iš trijų kiekvieno. Dviejų viršutinių ir apatinių sudaro protono. Viršutinės ir apatinės dviejų suformuoti neutronų. varškės įvertinimas pokytis gali pakeisti protono į neutronu taip transformuoja vieną elementą į kitą.

Kitas daleles tipas yra bozonas. Šios dalelės - vektoriai sąveika, kuri susideda iš sijų energijos. Fotonai yra daug bozonas, Gliuonas tipas - kitas. Kiekviena iš šių keturių jėgų yra keitimo sąveikos tarp vežėjų rezultatas. Stipri sąveika yra Gluon ir elektromagnetinės - fotonų. Gravitonas teoriškai yra sunkio jėgos nešiklį, tačiau tai nebuvo rasta.

W ir Z-Bozonas

Silpnas sąveika yra sąlygotas W- ir Z-Bozonas. Šios dalelės buvo prognozuojama Nobelio premijos laureatai Steven Weinberg, Sheldon Glashow Abdus Salam ir į praėjusio amžiaus 60-ųjų, ir rado juos 1983 m Europos branduolinių tyrimų organizacija CERN.

W-Bozonas yra elektriškai įkrautas ir yra žymimas W ⁺ (teigiamo krūvio) ir W ^- (neigiamą krūvį). W-bozonas keičia dalelių sudėtį. Išmetančiam elektros krūvį W-bozonas, varškės silpnas jėga keičia kokybės, tekinimo protono į neutronu arba atvirkščiai. Tai, kas sukelia branduolinės sintezės ir daro žvaigždės dega.

Ši reakcija sukuria sunkesnius elementus, kurie galiausiai išlendančius į kosmosą supernovų sprogimų, tapti blokai planetų, augalų, žmonių ir visa kita pasaulyje.

neutrali srovė

Z-bozonas yra neutralus ir turi silpną neutralios srovę. Jo sąveika su dalelių yra sunku aptikti. Eksperimentiniai ieškos W ir Z-Bozonas 1960 vadovavo mokslininkų teorija, derinant elektromagnetinis ir silpna jėga į vieną "elektrosilpnojoje". Tačiau teorija reikalavo, kad dalelės-vežėjams bus nesvarus, bet mokslininkai žinoma, kad W-bozonas teorija turėtų būti sunkūs paaiškinti savo artimu. Teoretikai svoris W vykdoma sąskaitos nematomas mechanizmas vadinamas Higso mechanizmas, kuris suteikia už egzistavimą Higso.

2012 CERN paskelbė, kad mokslininkai, naudojant didžiausią pasaulyje akceleratorių - Didysis hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas - pastebėjo naują dalelę, "Higso bozonas tinkama."

beta skilimas

Silpnas sąveika pasireiškia beta-irimo - yra procesas, kurio protono konvertuojamas į junginį, neutronų ir atvirkščiai. Tai įvyksta, kai branduolį, per daug neutronų arba protonų vieno iš jų konvertuojamos į kitą.

Beta skilimas gali būti daroma vienu iš dviejų būdų:

1. Kai beta atėmus ėduonis, kartais parašyta kaip beta ^- skilimas, neutronų padalyta į protoną ir elektronų antineutrinas.
2. Silpnas sąveika pasireiškia atominis branduolių skilimas, kartais parašyta kaip beta ⁺ irimo, kai protono padalinti į neutronų ir pozitronų neutrino.

Vienas iš elementų, gali pasisukti kita vertus, kai vienas iš jo neutronus spontaniškai virsta protono per neigiamo beta skilimas, arba kai vienas iš jos protonų spontaniškai virsta neutronus per beta ⁺ irimo.

Dvigubo beta skilimas įvyksta, kai branduolys 2 tuo pačiu metu virsta protonų neutronų 2 arba vice versa, pagal kurią skleidžiamo elektronų antineutrinos 2 2 ir beta dalelių. Be hipotetinę Neutrinoless dvigubo beta skilimo neutrinų yra suformuota.

elektronų pagavos

Protonų gali virsti Neutronas per procesą, pavadintą elektronų pagavos arba K-surinkimo. Kai branduolio kurio perteklinis skaičių protonų, susijusių su neutronų, elektronų, paprastai nuo elektronų apvalkalo kaip nukristi į branduolio viduje skaičius. Elektronų orbitalės perimta gimtosios branduolį, produktus, kurie dukra branduolys ir neutrinas. Atominis skaičius dukterinio branduolio gauto mažėjančią reikšmę 1, bet, kad bendras skaičius protonų ir neutronų išlieka ta pati.

termobranduolinė reakcija

Silpnas sąveika veikia branduolinės sintezės - reakciją, kuri tiekia saulės ir termobranduolinės (vandenilio) bomba energiją.

Pirmasis žingsnis vandeniliu susijungimo yra dviejų protonų su pakankama jėga įveikti tarpusavio stūmos jaučia jų susidūrimas dėl savo elektromagnetinio sąveika.

Jeigu dvi dalelės yra išdėstyti vienas šalia kito, stiprus sąveika gali juos susieti. Tai sukuria nestabilią formą helio ⁽² HE), kuri turi branduolį su dviem protonų, skirtingai nuo stabilios formos (Nėra ^4), kuri turi dvi protonai ir du neutronai.

Kitame etape ateina į žaidimą silpna sąveika. Dėl protonų perteklių vienas iš jų patiria beta skilimas. Po to, kita reakcija, įskaitant tarpinį formavimo ir sintezės ³ Jis galiausiai suformuoti stabilią ⁴ Jis.